이 연구의 목적은 보행자 서비스 수준을 고려한 보행 교통섬의 설계기준을 개발하는데 있다. 이를 위해 이 연구에서는 시뮬레이션 분석을 통해 일정 보행자 서비스 수준 C와 D를 유지할 수 있는 교통섬의 최소 설계 면적과 교차로 기하구조(편도 2차로)를 반영한 임계 보행 교통량을 제시하는데 중점을 두고 있다. 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 보행 서비스 수준 C와 D를 만족하고, 신호주기별 보행 교통량에 따른 총 160개 교통섬의 면적이 VISSIM을 통해 도출된다. 보행 서비스 수준 및 보행 교통량에 따른 교통섬의 면적은 최소 $3.0m^2$에서 최대 $41.0m^2$인 것으로 분석된다. 둘째, 교통섬 운영의 임계 보행 교통량은 편도 2차로와 120-150초 신호주기를 기준으로 서비스수준 C에서 1,000-1,300인/시, 그리고 D에서 1,600-1,800인/시인 것으로 평가된다.
이 연구의 목적은 보행자 서비스 수준을 고려한 보행 교통섬의 설계기준을 개발하는데 있다. 이를 위해 이 연구에서는 시뮬레이션 분석을 통해 일정 보행자 서비스 수준 C와 D를 유지할 수 있는 교통섬의 최소 설계 면적과 교차로 기하구조(편도 2차로)를 반영한 임계 보행 교통량을 제시하는데 중점을 두고 있다. 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 보행 서비스 수준 C와 D를 만족하고, 신호주기별 보행 교통량에 따른 총 160개 교통섬의 면적이 VISSIM을 통해 도출된다. 보행 서비스 수준 및 보행 교통량에 따른 교통섬의 면적은 최소 $3.0m^2$에서 최대 $41.0m^2$인 것으로 분석된다. 둘째, 교통섬 운영의 임계 보행 교통량은 편도 2차로와 120-150초 신호주기를 기준으로 서비스수준 C에서 1,000-1,300인/시, 그리고 D에서 1,600-1,800인/시인 것으로 평가된다.
The objective of this study is to develop the design criteria of traffic island considering pedestrian level of service (LOS). In pursuing the above, this study gives particular emphasis to suggesting the minimum design space of traffic island in order to maintain pedestrian LOS C and D, and the cri...
The objective of this study is to develop the design criteria of traffic island considering pedestrian level of service (LOS). In pursuing the above, this study gives particular emphasis to suggesting the minimum design space of traffic island in order to maintain pedestrian LOS C and D, and the critical pedestrian traffic volume that reflects the intersection geometry (2 lanes per direction) through the simulation analysis. The main results are as follows. First, the spaces of 160 traffic islands, which meet the pedestrian LOS C and D and reflects the pedestrian traffic volume by signal cycle, are drawn by using a commercial simulator VISSIM. The relevant spaces of traffic island in terms of both the pedestrian LOS and the pedestrian traffic volume are evaluated to range from $3.0m^2$ to $41m^2$. Second, the critical pedestrian traffic volume for the operation of traffic island is evaluated to be 1,000-1,300 person/hour at LOS C and 1,600-1,800 person/hour at LOS D, respectively, when a cycle of 120-150 seconds were applied to a intersection with two lanes per direction.
The objective of this study is to develop the design criteria of traffic island considering pedestrian level of service (LOS). In pursuing the above, this study gives particular emphasis to suggesting the minimum design space of traffic island in order to maintain pedestrian LOS C and D, and the critical pedestrian traffic volume that reflects the intersection geometry (2 lanes per direction) through the simulation analysis. The main results are as follows. First, the spaces of 160 traffic islands, which meet the pedestrian LOS C and D and reflects the pedestrian traffic volume by signal cycle, are drawn by using a commercial simulator VISSIM. The relevant spaces of traffic island in terms of both the pedestrian LOS and the pedestrian traffic volume are evaluated to range from $3.0m^2$ to $41m^2$. Second, the critical pedestrian traffic volume for the operation of traffic island is evaluated to be 1,000-1,300 person/hour at LOS C and 1,600-1,800 person/hour at LOS D, respectively, when a cycle of 120-150 seconds were applied to a intersection with two lanes per direction.
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문제 정의
첫째, 기존의 보행 교통섬 관련 연구들은 대부분 차량 위주의 분석이 주를 이루로 있으며, 대부분 사고와 연관되어 안전성 판별에 연구의 목적을 두고 있다. 그러나 이 연구는 기존 연구와 달리 차량 위주의 관점에서 벗어나 보행 교통섬을 보행자 대기공간으로 인식하여 보행자의 서비스 수준을 고려한 설계 기준을 마련하는데 중점을 둔다.
따라서 이 연구는 보행자 서비스수준을 고려한 보행자 대기공간으로서의 교통섬 설계기준을 마련하는데 그 목적을 두고 있다. 즉, 이 연구는 신호주기별로 보행교통량에 따라 일정 보행자 서비스수준(C와 D)을 유지할 수 있는 교통섬의 최소 설계면적을 제시하고, 교차로 기하 구조(편도 2차로)를 반영한 교통섬 운영에 필요한 임계 보행교통량을 제시한다.
여기에서는 보행자 서비스수준 관점에서 교통섬 운영이 가능한 시간당 최대 보행교통량, 즉 임계 보행교통량을 제시한다. 이를 위해서는 설계기준이 필요하나, 모든 기하구조를 반영한 기준작성에는 한계가 있다.
이 연구는 보행 서비스수준을 고려한 보행자 대기공간으로서 교통섬 설계기준을 검토할 목적으로 진행되었으며, 연구의 주요 결과를 요약하면 다음과 같다.
따라서 이 연구는 보행자 서비스수준을 고려한 보행자 대기공간으로서의 교통섬 설계기준을 마련하는데 그 목적을 두고 있다. 즉, 이 연구는 신호주기별로 보행교통량에 따라 일정 보행자 서비스수준(C와 D)을 유지할 수 있는 교통섬의 최소 설계면적을 제시하고, 교차로 기하 구조(편도 2차로)를 반영한 교통섬 운영에 필요한 임계 보행교통량을 제시한다.
가설 설정
시스템 내 보행자 도착패턴은 크게 임의도착(random arrivals), 군집도착(platoon arrivals) 및 균일도착 (uniform arrivals)으로 구분되며, 이 연구에서는 일반 화를 위해 임의도착 패턴을 가정한다.
한편, 이 연구에서 기하구조는 Figure 3에서의 표준 설계안을 기준으로 전형적인 편도 2차로의 도시부 교차로로 가정된다.
제안 방법
또한 신호주기별로 보행교통량 증가에 따른 10초당 교통섬 내 보행자 수를 수집한다. 그리고 이 자료를 기초로 교통섬 설계분석(design analysis)과 계획분석(planning analysis)을 실시한다.
다음으로 미시교통류 프로그램인 VISSIM을 활용하여 보행교통량의 특성을 모사 분석한다.
둘째, 이 연구에서는 교차로 신호 주기와 보행 교통량의 변화를 통해 다양한 보행교통섬의 설계 기준이 도출되었다.
(2002)은 보행자 시설 중 계단과 대기공간에 대해 외국의 조사방법과 분석방법을 참조, 비교하여 서비스 수준 결정기준을 정하고 용량 값을 산출하여 우리나라 현실에 맞는 적정한 설계기준을 제시하였다. 또한 계단에서는 보행자 군의 형성 여부에 따라 서비스 수준의 기준을 다르게 제시하였으며, 대기공간의 경우에는 1인당 점유면적을 한국인의 평균체형을 기준으로 하여 서비스 수준의 기준을 제시하였다.
(2011)은 교통섬이 설치된 도류화된 신호교차로에서 보행자가 미치는 영향을 분석하였다. 또한 보행자의 도착은 음이항분포를 통해 분석하였다.
또한 이 연구는 보행자 서비스 수준을 고려하여 보행 교통섬의 설계 기준을 마련하고자 한 연구로 시간대별 보행교통량은 신호주기별로 다양한 값을 입력하여 시뮬레이션을 구축한다. 보행 교통섬이 필요하다고 판단되는 100인/시에서 100인씩 증가하여 입력하며, 앞서 분석한 청주시 교차로를 토대로 시간당 이동 가능하다고 판단되는 2,000인/시까지 보행 교통량을 입력한다.
마지막으로 보행 서비스수준을 반영한 교통섬의 설계 기준을 최소 설계면적 및 임계 보행교통량 관점에서 해석하여 제시한다.
해당 질문의 답을 찾기 위하여, 청주시의 사창사거리의 보행 교통섬 3개소와 청대 사거리의 보행 교통섬 2개소를 조사 · 분석하였다. 분석 자료는 1시간 동영상 촬영을 통해 수집되었으며, 수집한 자료를 10초 간격으로 나누어 대기 보행자 수를 관측하였다.
셋째, 이 연구는 보행 서비스 수준 C와 D에서 편도 2차로의 교통섬 표준면적을 기준으로 임계 보행 교통량을 산출하여, 보행 통행량에 따른 기존 보행 교통섬의 면적을 재검토하는 기준을 마련하였다.
수집된 보행교통량 자료를 기초로 각 신호주기별로 보행자 서비스수준 C와 D를 만족할 수 있는 보행자 대기공간의 설계분석을 실시한다.
시간당 보행교통량을 기준으로 10초당 대기자수(15분 동안 수집)를 기초 자료로 수집하였으며, Figure 9는 120초 신호주기시 관측되는 교통섬 내 최대 보행자 수와 15분간 평균 보행자수를 비교하고 있다. 시간당 보행교통량이 증가할수록 평균에 비하여 최대 관측보행자가 더 커지는 것을 알 수 있다.
연구의 수행과정은 다음 Figure 2와 같다. 우선 교통섬 및 보행 서비스수준에 대한 관련 기준을 검토하고, 이를 통해 보행 서비스수준을 교통섬 설계에 반영할 수 있는 방법론을 고찰한다.
Figure 4는 Ministry of Construction and Transportation (2004)에서 제시하고 있는 준도시지역 네 갈래 교차로 교통섬 설계 예시도이다. 이 연구에서는 해당 설계를 편도 2차로 교통섬 설계의 표준으로 활용한다.
Yu (2009)는 교통사고와 연관하여 교통섬 설치 기준을 마련하고자 하였다. 이를 위해 교통량(ADT), 주도로 및 부도로 우회전 전용차로, 주도로 및 부도로 우회전 교통량, 주도로와 부도로의 차로 수 차이, 교차형식 등을 설명변수로 한 판별 모형을 개발하였다.
(2005)은 홍콩의 상업 및 쇼핑지역에 있는 신호교차로 횡단보도에서 양방향 보행자 흐름의 효과를 나타내는 서비스수준을 새로운 표준형식으로 도출해냈다. 이를 위해 도로용량편람에서 제안된 관찰방법을 이용하여 조사를 진행하였다.
이를 위해 이산형 확률분포의 하나인 포아송분포(Poisson distribution)를 활용하여 보행교통량 특성을 분석한다. 이 연구에서 활용되는 VISSIM은 포아송분포를 기반으로 통행발생이 이루어져 시간당 보행교통량을 기준으로 10초당 대기자수를 수집하기에 가장 적절한 프로그램이다.
이에 이 연구는 가상의 4지 신호교차로를 설정하고, 신호주기를 120-150초로 10초 단위로 변화를 주면서 가상의 보행 네트워크 구축한다. 또한 신호주기별로 보행교통량 증가에 따른 10초당 교통섬 내 보행자 수를 수집한다.
이를 위해서는 설계기준이 필요하나, 모든 기하구조를 반영한 기준작성에는 한계가 있다. 이에 이 연구에서는 평면교차로 설계지침에 제시되어 있는 일반 적인 편도 2차로 교통섬을 표준면적으로 산정하여 유효 교통섬 면적을 산출한다.
해당 질문의 답을 찾기 위하여, 청주시의 사창사거리의 보행 교통섬 3개소와 청대 사거리의 보행 교통섬 2개소를 조사 · 분석하였다.
대상 데이터
가상 보행네트워크는 미시교통류 분석프로그램인 VISSIM을 활용하여 구축되며, 시간당 보행교통량을 기준으로 15분간의 보행발생량 및 10초 단위 교통섬 내대기자수 자료가 수집된다.2)
이 연구에서 다루고 있는 교통섬은 보행자가 밀집하여 대기하고 있는 공간인 대기공간에 해당하며, 이외에도 지하철 역사, 대합실, 매표소, 엘리베이터 내 등이 이에 해당한다. 한편, 대기공간의 분석방법론은 Figure 5와 같다.
성능/효과
관측 결과 교통섬 안에서 관측되는 최대 보행자 수는 54인으로 나타났으며, 일정수의 대기 보행자를 초과하는 경우에는 협소한 교통섬을 벗어나 인도에서 대기하는 모습이 발견되었다. 이를 통해 일정 보행수요 이상의 경우에서는 보행 교통섬이 보행자 대기 공간으로서의 역할을 적절히 수행하지 못하고 있다는 것을 알 수 있다.
둘째, 임계 보행 교통량은 편도 2차로와 120-150초 신호주기를 기준으로 서비스수준 C에서 1,000-1,300인/시, 그리고 D에서 1,600-1,800인/시인 것으로 평가된다.
(2007)은 VISSIM 시뮬레이션을 사용 하여 보행자작동신호기의 효과를 분석하였다. 또한 결론으로 보행자교통량 90인/시 이하, 차량교통량 2500대/시 이상일 경우 설치가 타당하다고 분석하였다.
0㎡의 대기 공간이 필요하며, 보행교통량 2,000인/시일 경우엔 36-41㎡의 대기 공간이 필요한 것으로 분석되었다. 또한 설계서비스 수준 D에서는 보행교통량 100인/시일 경우 3.0㎡의 대기 공간이 필요하며, 보행교통량 2,000인/시일 경우엔 25-28㎡의 대기 공간이 필요한 것으로 분석되었다.
분석결과 설계서비스 수준 C에서는 보행교통량 100인/시일 경우 4.0㎡의 대기 공간이 필요하며, 보행교통량 2,000인/시일 경우엔 36-41㎡의 대기 공간이 필요한 것으로 분석되었다. 또한 설계서비스 수준 D에서는 보행교통량 100인/시일 경우 3.
첫째, 보행 서비스 수준 C와 D를 만족하고, 신호주기별 보행 교통량에 따른 총 160개의 교통섬의 면적이 VISSIM을 통해 도출되었다. 보행 서비스 수준 및 보행 교통량에 따른 교통섬의 면적은 최소 3.
한편, 전술한 바와 같이 보행교통류의 특성을 포아송 분포를 통해 임의분포로 가정하고 연구하였기 때문에 신호주기가 길어질수록 보행자 도착의 임의성이 커져 오차가 커지는 것을 발견할 수 있었다. 이는 보행교통류 특성에 따른 지속적인 연구를 통해 해결해야 할 것으로 판단된다.
(2009)은 중국 신호교차로 횡단보도에서 보행자 서비스 수준의 모형을 개발하였다. 횡단보도에서 보행자 서비스 수준에 영향을 미치는 요인으로는 보행신호시간 동안의 차량 및 자전거 교통량인 것으로 분석되었다.
후속연구
또한 향후 차량 중심의 연구가 아닌 보행자를 중심으로 한 많은 연구가 진행되어야 하며, 이러한 연구결과들을 토대로 보행자를 중심으로 한 다양한 설계기준이 도출될 것을 기대한다.
이 연구는 다양한 신호운영 특성 및 교차로 기하구조를 모두 반영하지 못하여, 연구의 일반화에는 한계가 있다. 또한 임계 보행교통량은 보행군의 도착패턴 및 기타 외부요소에 따라 달라질 것으로 판단된다.
이를 통해 이 연구는 신호주기별 교통섬 최소 설계면적 및 교통섬 운영을 위한 임계 보행교통량을 제시함으로써 교통섬 설계기준에 보행자 서비스 수준을 반영될 기초를 마련한다.
하지만 이 연구는 보행자의 서비스 수준을 설계기준에 반영하기 위한 기초 연구로의 의미가 있다고 판단된다. 향후 전술한 신호운영 특성 및 교차로 기하구조를 반영한 교통섬 설계기준에 대한 체계적인 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
교통섬 설계기준은?
도류시설물로 교차로에 설치되는 교통섬은 우회전차로와 직진차로의 분리를 위해 설치되며, 최소 크기는 보행자의 대기공간으로 필요하다 인정되는 9㎡ 이상을 기준하고 있다.1)
교통섬이란 무엇인가?
Ministry of Land et al. (2009)는 자동차의 안전하고 원활한 교통처리나 보행자 도로횡단의 안전을 확보 하기 위하여 교차로 또는 차도의 분기점 등에 설치하는섬 모형의 시설을 교통섬으로 정의하고 있다.
교통섬의 기능 및 역할은?
교통섬은 도류시설물의 일종으로 교차로의 내부경계를 명확히 하고, 차량동선을 분리하는 기능을 수행하며, 더불어 보행자 대기공간으로의 역할도 함께하고 있다.
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